硅晶圆:产业链迎量价齐升,大厂产能全面满载
来源:百家号 发布时间:2020-10-23
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据媒体报道,当前5G、智慧手机等终端需求迅速回温,目前各大晶圆代工厂12英寸产能全面满载,需求有望一路延续到2021年第一季,且届时台积电5nm制程也将全产能开出,加上三星及SK海力士等内存厂看好2021年需求将全面升温。硅晶圆量价回升,产业链公司有望全面受益。
供应链传出,硅晶圆供货商预期将在2021年第一季向客户调涨12英寸硅晶圆5%报价,以反映硅晶圆供需大幅提升状况。

晶圆材料的发展历程大致可分为三代:第一代为锗、硅为代表;第二代主要是砷化镓、磷化铟;第三代为氮化镓、碳化硅等。目前大部分晶圆仍以硅为主要原料。
经过历史演进,硅片尺寸从4英寸到目前的12英寸,2008年开始,12英寸硅片逐步替代8英寸硅片成为主流。较8英寸硅片,12英寸的需求主要以智能手机、电脑/服务器、固态硬盘等领域为主,8英寸的需求主要以工业、汽车、智能手机等领域为主。
因在晶圆上制造方形或长方形的芯片导致在晶圆的边缘处剩余一些不可使用的区域,更大尺寸的晶圆利用率越高;晶圆尺寸越大,同一晶圆能生产的芯片数量也将越多,生产的效率也将提高。未来有可能进一步扩大到18英寸,大尺寸晶圆将成为发展趋势。
SEMI在日前公布的《2020年度半导体产业硅晶圆出货预测报告》中预测,今年全球硅晶圆出货量将同比增长2.4%,2021年将延续成长趋势,并望于2022年攀至132.2亿平方英寸,创历史新高。

硅晶圆供需缺口大,在半导体产业中隶属核心原材料。硅晶圆(wafer)是大约1毫米厚的硅薄片,由高纯度硅制成,采用高科技保证其具备极其平整的表面。根据不同的用途需要采用不同的结晶方式,所以多数情况下需要根据客户需求加工特定的硅晶圆来供应下游生产。
其下游客户多为行业半导体巨头,客户对技术保密、品质要求、供货稳定等各方面要求严格,不会轻易更换供应商。
晶圆具有技术密集、资金密集等特点,大硅片门槛极高。生产晶圆需要从砂石半导体材料生产涉及切割、研磨、刻蚀、激光打码、化学机械抛光等诸多先进工艺。生产硅晶圆的设备投资较大,且需不断地更新设备。
硅晶圆生产在半导体产业链中的位置:

全球硅晶圆产业呈现寡头垄断的格局,市场集中度极高。
集成电路用硅片是制造技术门槛极高的尖端高科技产品,全球只有大约10家企业能够制造,其中5大海外企业占据全球95%以上的市场份额,新进入者很难在短时间内具备规模生产、低成本等优势。
日本信越(Shin-Etsu)、日本胜高(Sumco)、台湾环球晶圆(Global Wafers)、德国Siltronic、韩国LG Siltron五大巨头占据全球95%的市场份额。
硅晶圆产能目前也主要分布在中国台湾、韩国、日本、北美等行业巨头所在国家或地区。

中国大陆晶圆厂近年来也在快速崛起,目前中国大陆硅晶圆产能占全球约13%,为了紧跟国际半导体产业转移趋势,国内外众多晶圆制造商选择在中国大陆投资扩产。
据兴业证券数据,目前国内主要有上海新昇、中环股份、金瑞泓(衢州)、重庆超硅等厂商布局12英寸硅晶圆。
国内12/8英寸硅片企业已超过16家,上海新昇(沪硅产业、上海新阳分别持股98.5%、1.5%)已实现12英寸大硅片量产,28nm逻辑、3D-NAND存储正片也通过了长江存储的认证;中环股份半导体8-12英寸集成电路用大硅片项目已部分投产;德州市政府与有研科技集团、日本RSTechnologies等签约,投资62亿元建设年产360万片的12英寸硅片产业化项目;金瑞泓(衢州)投资34.6亿元建设180万片12英寸硅片。

中国晶圆厂建设经过前期的萌芽期、初创期、稳定期、成长期,目前正式进入爆发期,预计未来每年资本开支都在1000亿元以上。待国内12英寸晶圆企业完全建成后,仅国内每月所需硅片数量将超过100万片,大幅拉动硅片需求。
SUMCO预测,未来随着5G和物联网等的应用逐渐成熟,对于12英寸和8英寸的需求将进一步提升。今年硅晶圆出货量将稳定复苏,同时,疫情加速了全球企业IT以及服务的数字转型,硅晶圆未来两年将持续成长。
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